• Авторизация


О квантовом туннелировании 18-06-2007 00:26 к комментариям - к полной версии - понравилось!


Всем известно, как описать поведение, да и вообще что происходит с частицей (для простоты, скажем электроном) в некой потенциальной яме и в разрешённых областях за нею. Мы так же знаем, что электрон, находящийся в какой-то потенциальной яме, может протунеллировать барьер и выбраться наружу, при этом не имея достаточно энергии. Я задался вопросом: а что происходит с таким электроном в само время этого туннелирования? Ведь, в любом случае, электрон, так получаеться, проводит какое-то конечное время в классически запрещённых областях.

У кого-нибудь есть какие-нибудь мысли, с удовольствием послушаю
вверх^ к полной версии понравилось! в evernote
Комментарии (24):
Очень непонятен вопрос. Это из физики квантовой? А ты можешь привести пример, где это может происходить? эТО просто вопрос, или реально где-то прочитал?
Беатриче_, это мой личный вопрос.

Состоит он в том, что когда частица туннелирует какой-то барьер, она, поидее, должна делать это за конечный промежуток времени. А значит она должна находится в классически запрещённых областях конечный промежуток времени. Вопрос: что с частицой происходит именно в тот момент, когда она находится в классически запрещённой области?
Vavagn 18-06-2007-08:28 удалить
есть факт!
а что между некому не важно
Vavagn, ну... У меня есть несколько очень мутных. Я хочу сначала послушать остальных, прежде чем сформировать свой ответ.
Vavagn 18-06-2007-08:38 удалить
меняется заряд
это ответ моего брата, физика
Vavagn 18-06-2007-09:12 удалить
Ядершик,
работает в атомнадзоре,
мне 30, ему 28
Vavagn 18-06-2007-09:29 удалить
ну, а твоя версия?
или ещё подождёшm?
18-06-2007-16:02 удалить
На то и различаются классика и квантовая физика, что ничего точно непонятно. Если было понятно - была бы одна :)

Дело науки зафиксировать эффект, и пытаться построить на его основе работающую модель, т.е. такую, на основе которой можно этот эффект повторить и использовать. Сейчас ученые то ли ленятся заниматься совершенствованием моделей, то ли у них ничего не получается. Но факт в том, что свойства и поведение электрона, как впрочем и сам электрон - всего лишь модель каких-то процессов, широко наблюдаемых, но до конца непонятных. При анализе строятся модели. Но эти модели не исчерпывающи, они имеют свои рамки применения. Поэтому при туннельном эффекте совсем не обязательно что-то должно происходить по классике, этот эффект просто выходит за границы модели. Чтобы объяснить его и использовать, нужно искать другую модель.
Кот_Учоный, согласен. Вопрос задаю чисто для разжигания фантазии, ограниченной научными фактами, размуеется. То есть, конечно понятно, что когда электрон (или любая другая частица, если уж на то пошло) туннелирует какой-то барьер, то уж наверняка её нельзя рассматривать как частицу - только как волну. Хорошо: ну если, скажем, частица это волна, то что может происходить с этой волной в классически запрещённых областях? (Мы делаем допущение, которое я забыл упомянуть сверху, что эта модель верна). То есть, мы знаем что происходит математически, но мы не знаем как об этом думать.

Как же об этом думать? Какие у тебя предложения?


P.S.: Кстати, спасибо за ответ.
18-06-2007-17:15 удалить
Если уж мы рассматриваем электрон (или фотон, к примеру) как волну, то совершенно нелогично рассматривать поведение этой волны в среде частиц - корпускул. В таком случае нужно оперировать с целостной волновой картиной мира, где и электрон является волной, и "барьер" является определенной волновой конфигурацией, и то что за ним находится тоже. Кроме того, нужно определить характеристики пространства, или среды, в котором распространяются эти волны. Ведь волна без среды ее распространения - это нонсенс, дырка от бублика.

После этого мы можем работать с законами волновых взаимодействий, применительно к рассматриваемым эффектам - гармонические колебания, резонансы, может быть проявятся также другие пока еще нераскрытые закономерности. В общем, непаханое поле для исследования.

Было бы желание :)
Vavagn, вот товарищь Кот_Учоный примерно высказал мою точку зрения на вопрос.
=)
Зимбельштулькен, Кот_Учоный, Vavagn, спасибо вам, ребята, что вы такую дискуссию интересную закрутили.
Мне, признаюсь, сложно что-либо сказать поэ тому поводу, т.к. я только в 10-ый перешла, ничего не знаю.
Но неужели электрон можно рассматривать, как волну? В отличие от протона, он имеет хоть какую-то, но массу.
Беатриче_, протон в 1836 раз тяжлее электрона =) Более того, протон состоит из более мелких частиц - кварков, в то время как электрон больше не из чего не состоит (согласно Стандартной Моделе).

Электрон можно рассматривать как волну; более того, в очень большом количестве ситуаций, его как частицу вообще нельзя рассматривать.

Любая частица, в квантовой механике, одновременно есть курпускула и волна. Это один из тех аспектов квантовой теории, который просто, можно сказать, запрещает человеческому уму представить что происходит.

В физике сейчас очень большие дебаты, т.к. все знаю как работать с квантовой механикой, как описать тот или иной процесс, но никто не имеет ни малейшего представления о том, как же всё-таки думать о квантовой механике. Что значит быть одновременно частицей и волной? Что значит нельзя одновременно иметь точное положение и точный импульс (принцип неопределённости Гейзенберга)? Как электрон, пролетающий через одно отверстие и в опыте Юнга знает о том, через какое отверстие пролетел другой электрон? Как электрон может пройти через два отверстия сразу? Ничего этого мы не понимаем.

=)
18-06-2007-19:58 удалить
Видимо, Беатриче фотон имела в виду.
Кот_Учоный, да
Беатриче_, фотон тоже можно рассматривать как волну, так и частицу. Порой бывает удобно рассматривать курпускулу.
Vavagn 18-06-2007-20:01 удалить
Зимбельштулькен, Кот_Учоный,
в общем вы близки, только не забывайте, что у электрона одновременно волновая функция и она есть частица, и всё это не разделима, но чтоб всё это понять вам ещё не хватает инф-ии,_ со временем.....
И ещё, я не разобрал, но брат говорил, что в момент туннелирования, электрон меняет заряд - держит себя как позитрон, в короткое мгновение
Vavagn, да? как позитрон? а можно поподробней?
18-06-2007-20:13 удалить
Тот же фотон иногда приходится рассматривать как частицу потому, что почему-то го рассматривая как волну, пытаются втянуть в классическую корпускулятрую модель мира как изолированное волновое явление. А оно, не будь дуро, не хочет правильно взаимодействовать с моделью, для которой не предназначено. Поэтому волновой фотон нужно рассматривать в рамках полностью волновой модели, тогда с ним будет все в порядке.
Корпускулярная же модель уже сильно поизносилась, и не объясняет огромного вала наблюдаемых явлений.
Бор придумал временное решение, позволяющее хоть как-то объяснить наблюдаемые эффекты, но самопротиворечивое и вообще строго говоря противоречащее здравому смыслу.

Так что непонятность не делает чести этому научному винегрету моделей, и требует чего-то более универсального.


Комментарии (24): вверх^

Вы сейчас не можете прокомментировать это сообщение.

Дневник О квантовом туннелировании | Наука - Научное сообщество - для стремящихся к знаниям | Лента друзей Наука / Полная версия Добавить в друзья Страницы: раньше»